Экологические проблемы питания

Консерванты и антиокислители.

 
Стремление обеспечить людей максимально широким ассортиментом пищевых продуктов независимо от времени и места производства вызвало необходимость создания различных способов обработки сырья и готовых продуктов с целью предупреждения порчи и удлинения сроков хранения. Особенно остро эта проблема стала при появлении импортных продуктов питания с увеличенным сроком хранения. В России ограниченно использовались консерванты и антиокислители, но с появлением большого разнообразия импортных продуктов, в особенности из слаборазвитых стран (Чили, ЮАР, Турция, Польша и др.), где нормативы содержания консервантов и антиокислителей значительно занижены, на нашем рынке оказались пищевые продукты, не соответствующие требованиям Минздрава России. Консерванты воздействуют, прежде всего, на микроорганизмы. Но в желудочно-кишечном тракте человека также находятся полезные микроорганизмы (бифидобактерии), которые обитают в толстом кишечнике и, гидролизуя гемицеллюлозы, поставляют в наш организм другие (кроме глюкозы) биологически активные моносахариды. Длительное применение пищевых продуктов с консервантами приводит к угнетению бифидобактерий и способствует развитию у человека дисбактериоза. В качестве консервантов применяются неорганические соединения, органические кислоты и их производные, а также специальная группа консервантов. К неорганическим консервантам относят борную кислоту и ее производные. Борная кислота и бораты (бура) еще несколько лет назад были разрешены в отдельных странах для консервирования отдельных пищевых продуктов. Следы боратов встречаются не только в почвах, минеральных водах, но и в меде, винах, фруктах и других растительных продуктах. Консервирующее действие борной кислоты и боратов основывается на нарушении метаболизма фосфатов и интенсивном блокировании декарбоксилирования аминокислот в микроорганизмах. В России наличие борной кислоты и ее солей в пищевых продуктах не регламентируется. Перекись водорода обладает бактерицидными свойствами, в особенности при кислой реакции субстрата. Она используется для обеззараживания питьевой воды, а также для консервирования молока, рыбных продуктов (студня), крабов, пива, а также как добавка ко льду при перевозке морских рыб и при брожении теста. Минздравом России разрешается применять перекись водорода при заготовках белых кореньев и лука-полуфабриката для консервной промышленности, однако остатка ее в готовых полуфабрикатах не допускается. Двуокись серы и ее производные широко применяются для консервирования плодоовощной продукции. Антимикробная активность двуокиси серы и сульфитов заключается в том, что, наряду с ингибирующим свойством, они восстанавливают дитиогруппы микробных ферментов. Они активно действуют на плесневые грибы, дрожжи и аэробные бактерии, однако значительно меньшее влияние оказывают на анаэробные бактерии. Лучше всего двуокись серы действует в кислой среде. Двуокись серы и сульфиты разрешены для применения в производстве большого числа пищевых продуктов и полуфабрикатов. Кроме того, они используются для дезинфекции бутылок, бочек и других емкостей для хранения пищевых продуктов. Минздравом России допускается содержание диоксида серы в плодово-ягодном пюре — полуфабрикате до 1000—3000 мг/кг, в сушеной капусте до 600 мг/кг, в сушеном картофеле до 400 мг/кг, в томат-пюре из сульфитированной массы до 380 мг/кг и в вине столовом — до 300 мг/кг. Органические кислоты и их производные. Бензойная кислота и ее соли ингибируют действие каталазы и пероксидазы, в результате чего в клетках микроорганизмов накапливается перекись водорода. Уже в небольших количествах она тормозит рост аэробных микробов, тогда как для подавления дрожжевых и плесневых грибов необходимы более высокие концентрации. Присутствие белков ослабляет активность бензойной кислоты, в то время как неорганические соли (фосфаты, хлориды) ее усиливают. Бензойная кислота наиболее эффективна в кислой среде, а в нейтральных и щелочных растворах ее действие почти не ощущается. Поэтому недостаточно кислые пищевые продукты нельзя консервировать с применением консервантов на основе бензойной кислоты. Так как в организме кумуляции бензойной кислоты не происходит, то ее рассматривают как относительно безвредное соединение. Бензойная кислота встречается в различных растениях как в свободном виде, так и в виде эфиров или амидов. В небольшом количестве (менее 0,1%) она встречается также и в некоторых фруктах и ягодах, например в чернике, малине, смородине, сливах, а также в гвоздике, анисовом масле и др. Бензойная кислота и ее натриевые или калиевые соли, наряду с двуокисью серы, нашли широкое применение. Эффективные концентрации колеблются в пределах 0,1—0,4%. Например, максимальная добавка бензойной кислоты, а также ее натриевых или калиевых солей к маргарину составляет 1000 мг/кг, а при использовании их в комбинации с сорбиновой кислотой дозировку рекомендуется уменьшить. Бензойная кислота применяется также для консервирования лекарственных и косметических средств. n-Оксибензойная кислота и ее эфиры — соединения растительного происхождения. Они входят в состав алкалоидов и растительных пигментов. Сама же кислота содержится в созревающем сыре. n-Оксибензойная кислота как консервант менее эффективна, чем ее эфиры. Бактерии, дрожжи и плесневые грибы гибнут в растворе n-оксибензойной кислоты только при концентрации 0,86%. Этиловый и пропиловый эфиры n-оксибензойной кислоты разрешены для консервирования большого числа пищевых продуктов. Муравьиная кислота и ее производные. Муравьиная кислота, в отличие от уксусной, в организме человека окисляется медленно и не полностью. Ее действие на слизистую оболочку желудка зависит от концентрации. Она может вызвать нарушение функции почек и печени. Муравьиная кислота в свободном виде встречается в растениях (хвое, крапиве); в виде следов ее находят в плодово-ягодных соках, вине, меде и некоторых минеральных водах. Незначительное количество муравьиной кислоты в качестве нормальной составной части содержится в моче человека. Она находит применение в консервной промышленности многих стран. Ее применяют в большинстве случаев при консервировании овощных соков, безалкогольных напитков и кислой капусты. Пропионовая кислота и ее соли. В организме человека пропионовая кислота метаболируется почти без остатка. Путем окисления она превращается в пировиноградную кислоту. Комиссия Кодекс Алиментариус рекомендовала пропионовую кислоту в качестве консерванта в производстве сыров из расчета 3 г/кг. При этом допускается применять пропионовую и сорбиновую кислоты (или их соли) в комбинации. Сорбиновая кислота и ее соли. В последние годы сорбиновая кислота и ее соли были разрешены почти во всех странах в качестве консервантов в концентрациях от 0,01 до 1,2%, в основном для маргарина, сыра, яичного желтка, овощных и фруктовых изделий, а также печенья и вина с повышенным содержанием остаточного сахара. В сравнении с другими консервантами при производстве рыбных и мясных изделий ее применение предпочтительнее. Сорбиновая кислота встречается в природе в ягодах рябины.

Соединения, образующиеся при хранении и переработке пищевых продуктов.

 
Количество химических реакций, которые могут протекать при хранении, переработке и приготовлении пищевых продуктов, бесконечно. При длительном хранении пищевых продуктов, либо под воздействием высоких температур, основные компоненты продуктов питания (белки, жиры, углеводы, витамины) могут вступать в химические взаимодействие между собой или под воздействием органических кислот — разрушаться. При этом за счет уменьшения содержания сахаров, белков снижается пищевая ценность продуктов питания и увеличивается их загрязненность. Наиболее изученными соединениями являются продукты реакции Майяра. На первой стадии этой реакции происходит взаимодействие сахаров с аминокислотами (например, лизин) с образованием комплексных соединений и дальнейшим их разрушением. В результате образуются такие соединения как ацетальдегид, глицеральдегид, метиоглиоксаль, бензальдегид, фурфурол, оксиметилфурфурол, ацетон, диацетил, мальтол и многие другие. Вторая стадия меланоидинообразования до конца еще не изучена. Известно, что она включает в себя реакции полимеризации и конденсации карбонильных соединений при участии аминокислот. В пищевых продуктах из всех этих соединений определяется содержание только оксиметилфурфурола. Присутствие оксиметилфурфурола в пищевых продуктах нежелательно по следующим причинам: фурановые производные являются ядами, большие дозы их вызывают судороги и паралич, малые дозы угнетают нервную систему. Максимально допустимое содержание оксиметилфурфурола в пищевых продуктах, главным образом в высокоинвертных сиропах, не должно превышать 100 мг/л продукта. Однако в пчелином меде, поскольку он относится к лечебным продуктам, содержание оксиметилфурфурола по стандарту не должно превышать 25 мг/кг. Многие пищевые продукты подкрашиваются продуктами разрушения сахаров — жженый сахар (коньяк, бренди, кока-кола, пепси-кола, Байкал и др. напитки), в котором обнаруживается высокое содержание оксиметилфурфурола. Однако содержание оксиметилфурфурола в напитках почему-то до сих пор не регламентируется. Биологически активные амины. Пищевые продукты содержат большое количество физиологически активных аминов. Большинство из них — это органические основания с низкой молекулярной массой, которые не представляют опасности для человека, если не употребляются в большом количестве, а также при условии, что катаболические механизмы не имеют генетических отклонений и не ингибируются лекарствами. В пищевых продуктах находятся многие физиологически активные производные гистамина, тирамина и фенетиламина, включая триптамин и его гидроксилированное производное серотонин, которые обнаруживаются в помидорах, бананах, фруктах и фруктовом соке. Эти вещества применяются в качестве нейромедиаторов, однако их потребление с продуктами, вероятно, оказывает незначительное влияние на центральную нервную систему. С другой стороны, при значительном потреблении некоторые естественные амины влияют на центральную нервную систему (действующие как стимуляторы, такие как кофеин, теофиллин и теобромин в кофе и чае; действующие как депрессанты, например, этиловый спирт и диоскорин; тропановые алкалоиды в мясе; как галлюциногены, например, в мускатном орехе). Однако в настоящее время эти соединения не относят к загрязняющим. Окисленные жиры. Химические реакции, протекающие при нагреве жиров и масел, могут привести к образованию различных гидрокси-, эпокси- и пероксисоединений, причем некоторые из них, предположительно, отличаются токсичностью из-за высокой реактивности по отношению к составным частям клеток организма человека. Проведенные исследования на животных не выявили до сих пор канцерогенного действия этих соединений, но вопрос об опасности для человека остается открытым из-за неполноты наших знаний о химических и биологических свойствах многих продуктов окисления липидов. Нитрозамины. Нитриты, которые появляются в рационе питания человека из-за распространенности в природе или преднамеренного добавления, при определенных условиях могут реагировать с вторичными аминами и образовывать нитрозамины. Нитрозамины для организма человека являются канцерогенами, то есть веществами, вызывающими раковые заболевания. Нитрозирование происходит при жарении бекона нитритного посола, а также в пищеварительном тракте. В качестве источников нитрозаминов называют следующие продукты: копченую колбасу, жареный бекон, ветчину, салями, сыровяленные колбасы, копченую сельдь и другую рыбу, сыр, молоко, муку, пшеницу и грибы. Кроме того, нитрозамины обнаружены в последнее время в пиве и виски.  
 
Проблема ГМО в России. 
 
Почти третья часть пищевых продуктов, употребляемых в европейских странах, являются «генетически модифицированными организмами» (ГМО), в США этот показатель достигает 60%. Что же подразумевается под этим термином? ГМО — любой живой организм, обладающий новой комбинацией генетического материала, полученной благодаря современной биотехнологии. Генная инженерия появилась в 1972 г. как новое направление в молекулярной биологии. Тогда в лаборатории американского профессора Станфордского университета Пола Берга была получена гибридная молекула ДНК, состоящая из фрагментов фаговой, бактериальной и вирусной ДНК. 
 
В 1996 г. впервые было начато коммерческое использование генетически модифицированных (ГМ) растений. С тех пор, по данным исследовательской организации Worldwatch Institute, площадь посева трансгенных культур только в Америке увеличилась (за период 1996-2000 гг.) в 25 раз и достигла 44.2 млн. га1. Посевы трансгенных растений существуют в 13 странах мира, крупнейшие поля этой продукции находятся в США, Канаде и Аргентине. К началу третьего тысячелетия годовая стоимость продукции, выпускаемой в США на основе генно-инженерных методов, достигла более 50 млрд.долларов.  
 
Генномодифицированную продукцию выпускают и в России. По данным выборочного тестирования, от 30 до 40% продуктов, продаваемых в Москве, содержат ГМ-компоненты. При этом предприятия не информируют покупателей о содержании ГМ-компонентов.  
 
Многие ученые видят в генной инженерии средство решения глобальной продовольственной проблемы, особенно в развивающихся странах. С помощью новых биотехнологий можно также получать дешевые лекарства. С возрастанием генетического разнообразия, возможно, увеличится и устойчивость новых видов к различным вредителям, болезням, к изменениям среды обитания, климата. Во многих странах создают специальные так называемые «банки растений», где пытаются сохранить каждую травинку, семечко, — не исключено, что генетический фонд сыграет в будущем еще большую роль в решении продовольственной проблемы.  
 
И все же широкое применение генетически модифицированных продуктов опасно для здоровья человека, поскольку еще не выяснено их влияние на здоровье нынешнего и будущих поколений людей, а также и на окружающую природную среду. Генетически модифицированные продукты могут вызвать появление новых видов вредителей, вирусов. Интенсификация сельскохозяйственного производства за счет внедрения и расширения угодий, занятых ГМ-растениями, может привести к потере существующего естественного биоразнообразия.  
 
Сторонники применения генной инженерии в сельском хозяйстве уверены: питаясь трансгенной пищей, человек подвергается опасности не большей, чем употребляя обычные продукты. Основные их аргументы таковы:  
 
·       ГМО позволяют производить больше пищевой продукции, которая дешевле и вкуснее, чем дают традиционные культуры;  
 
·       растения можно модифицировать так, чтобы они содержали больше питательных веществ и витаминов (так, встроив витамин А в рис, можно его затем выращивать в регионах, где люди страдают от нехватки этого витамина в организме);  
 
·       генетически модифицированные растения можно приспосабливать к экстремальным условиям (засуха, холод и т.д.);  
 
·       использование генетически модифицированных культур, устойчивых к вредителям, позволит менее интенсивно обрабатывать поля химикатами;  
 
·       продукты питания, содержащие генетически модифицированные ингредиенты, могут стать полезными для здоровья, если в них встроить вакцины против различных болезней (к примеру, уже получен салат-латук, который вырабатывает вакцину против гепатита Б).  
Альтернативой биотехнологическому земледелию, по мнению сторонников ГМ-продуктов, могло бы стать органическое (биологическое, биодинамическое), но оно не получило широкого распространения.  
 
Большая часть информации о проводимых опытах на животных, потреблявших ГМ-продукты, скрывается от общественности. Из последних фактов: в июле 2005 г. лишь по решению суда г. Кельна (Германия) были обнародованы данные испытаний трансгенной кукурузы, проводившихся на крысах по заказу фирмы «Монсанто», в которых показаны негативные изменения в кровеносной и иммунной системах животных, питавшихся генно-модифицированным кормом. По мнению президента Общенациональной Ассоциации Генетической Безопасности Александра Баранова, встраивание гена в незнакомое для него генетическое окружение приводит к тому, что в результате его работы синтезируются вещества, оказывающиеся незнакомыми для внутриклеточных систем. Поэтому невозможно точно определить, возникнут ли в ГМ-организмах новые токсичные, аллергенные, мутагенные и канцерогенные вещества. 
 
В России пока ни одно трансгенное растение не получило разрешения на коммерческое выращивание. Тем не менее некоторые продукты из генетически-модифицированных источников закреплены на российском рынке официально. В основном это импортные концентраты и изоляты соевого белка, соевая мука, генномодифицированная соя, пищевые волокна из бобов сои, сухой питательный напиток из тех же бобов, крупа соевая, специальный витаминизированный напиток, заменитель молока (предназначен для спортсменов), а также два вида генномодифицированного картофеля3. Заседание Межведомственной комисси по проблемам генно-инженерной деятельности (МВКГИД), проведенное в 2005 г. в Минпромнауки РФ, поддержало использование генетически модифицированных продуктов. Это решение позволило центру «Биоинженерия» легализовать на российском рынке некоторые генетически модифицированные продукты, запрещенные во многих странах мира.  
 
Международный Социально-экологический союз при участии венгерских журналистов провел специальное исследование генетически модифицированных продуктов на российском рынке.  
 
До недавнего времени в России не существовало государственного контроля за деятельностью в области генной инженерии, не было и специальных тестов для ГМО. В 2004 г. в России наконец-то были введены государственные стандарты (ГОСТ) на трансгенную продукцию, появились технологии, позволяющие точно знать, есть ли в продуктах (в том числе и в сырье для их производства) ГМО. Первая лаборатория появилась в Москве на базе Института физиологии растений РАН. Теперь производителям будет сложнее оправдывать отсутствие маркировки «содержит ГМО» на своих товарах тем, что у них нет возможности провести аналитические исследования. Проверка на ГМО станет обязательной для всех, кто использует разрешенные в нашей стране ГМ-культуры, — картофель, сахарную свеклу, сою и кукурузу.  
 
Постановлением Санэпиднадзора вводится новый процентный барьер на содержание ГМО — 0.9 %. Если в продукте содержится меньшее количество ГМО, то он может продаваться без маркировки. Это — европейский стандарт, внедрение которого в России — безусловно, положительный момент.  
 
Правда, в отличие от Европы, производителей крахмала, растительного масла, сахара и других продуктов, которые не содержат ДНК, — это постановление не коснется. По мнению координатора программы «За экобезопасность» Международного Социально-экологического союза Виктории Колосниковой, появление нового ГОСТа и нового постановления о маркировке — это результат давления общественности, в том числе потребителя, который в России становится все более требовательным, но необходимо еще более ужесточить требования к производителям пищевой продукции с тем, чтобы без маркировки продавались только продукты, которые не содержат ГМО. Прежде всего это касается продуктов детского питания.  
 
По данным аналитических обзоров рынков продуктов питания, количество россиян, внимательно относящихся к своему питанию, неуклонно растет. Международный Социальноэкологический союз проводил собственные опросы покупателей в крупных магазинах столицы. В среднем, 80% опрошенных заявляли, что не будут покупать продукт, если он будет содержать ГМ-компоненты.  
 
Но даже введение нового ГОСТа не решает проблемы. Так, в Великобритании после введения соответствующих нормативов на ГМ-продукцию выяснилось, что до 60% продававшихся сои и соевых продуктов были генномодифицированными. Это стало одним из серьезных поводов для разворачивания в стране широкой общественной кампании. По неофициальным данным, около 30% продуктов питания, продающихся в Москве, содержат трансгены. В основном это продукция с иностранными соевыми наполнителями. Поток соевого импорта (а соя — это самая широко распространенная ГМ-культура) продолжает расти. По таможенной статистике, импорт изолята соевого белка из США за последний год возрос в полтора раза, а по сравнению с его импортом в 2000 г. — почти в 150 раз.  
 
И все же до потребителя не доходит обязательная информация относительно качества генетически модифицированных продуктов. В прошлом году было проверено качество некоторых мясопродуктов, поступающих в продажу. В Москве были обнародованы результаты проверок столичного рынка продукции мясопереработки на наличие ГМО. Исследование проводилось по заказу Общероссийской Ассоциации генетической безопасности (ОАГБ) в аккредитованной лаборатории ООО «МАК-О» совместно с Международным Социально-экологическим союзом.  
 
Эксперты лаборатории провели проверку продукции восьми крупнейших производителей мясных и колбасных изделий: мясоперерабатывающих комбинатов «Останкинский», «Микояновский», «Царицыно», «КампоМос», «Велком», «Черкизовский», «Клинский», а также Дымовского колбасного производства. В образцах продукции четырех производителей экспертиза показала наличие ГМО: «Останкинский», «Микояновский», «Царицыно», «КампоМос», что составило 33% от общего объема проверенной продукции.  
 
Согласно поправке к Федеральному Закону РФ «О защите прав Потребителей», вступившей в силу в 2005 г., продукты питания, содержащие ГМО, подлежат обязательной маркировке вне зависимости от процентного содержания ГМ-компонентов. Ранее действовало постановление Главного санитарного врача, обязывающее маркировать продукты, содержащие определенный процент ГМО. Однако нормы по маркировке как не выполнялись, так и не выполняются.  
 
За нарушение норм, связанных с использованием ГМО в продуктах питания (молекулярно-генетическая экспертиза, государственная регистрация, маркировка), применяется лишь административная ответственность в виде наложения штрафа на должностных лиц в размере 30-50 минимальных размеров оплаты труда, а на юридических лиц 300-500 минимальных размеров оплаты труда с конфискацией предметов правонарушения. Но этого, видимо, явно недостаточно. За такое нарушение норм необходимо ввести уголовную ответственность, поскольку использование ГМО создает непосредственную угрозу здоровью людей.  
 
В декабре 2004 г. в Москве состоялся Международный симпозиум «Трансгенные растения и биобезопасность». Впервые за 8 лет широкой дискуссии в России вокруг проблемы внедрения трансгенов представители науки и общественности вместе обсуждали вопросы биобезопасности. Мероприятие было организовано Институтом физиологии растений РАН совместно с рядом научных и общественных организаций России и СНГ.  
 
По мнению участников конференции, для решения проблемы ГМО необходимо принять следующие меры:  
 
·       провести комплексные фундаментальные и прикладные исследования (при соответствующем государственном финансировании) с целью изучения биобезопасности ГМО и ГМ продуктов питания. Такое исследование должно непременно предварять широкомасштабное коммерческое использование ГМО;  
 
·       усовершенствовать законодательную базу в области регулирования потоков ГМО и ГМ- продуктов питания и гармонизировать национальные законодательства, в том числе и России, с законодательством Евросоюза. Это — необходимое условие для развития равноправной торговли со странами Западной Европы;  
 
·       России следует присоединиться к Картахенскому протоколу, регламентирующему межгосударственные потоки ГМО в глобальном масштабе;  
 
·       создать государственную, независимую от производителя, эффективно работающую систему контроля за наличием ГМО в растениях и продуктах питания в интересах экологической безопасности и здоровья нации;  
 
·       принять международный пакт о нераспространении ГМО на не занятых ими территориях, прежде всего в России, до тех пор, пока не будет доказана их реальная и потенциальная биологическая безопасность для человека и окружающей среды.

Список литературы:                           

1. Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, А. П. Сидорин «Экология», изд.:
1. Дрофа, Москва,2009 год

2. Газета АиФ № 39, 2010 год

3. Журнал «Экология и жизнь». Статья Ильи Цьома, 2010 год.
4. http://environments.land-ecology.com.

5. http://www.ecopit.ru/